UEMG 2024 — questão 18 de Física
Enunciado em texto
Jurandir e sua família estão se preparando para a construção da tão sonhada casa própria. Visando a segurança das instalações elétricas de sua residência, contrataram um engenheiro eletricista para desenvolver o projeto elétrico, atendendo todas as necessidades de consumo da família e as normas de segurança estabelecidas em lei. Com relação à iluminação, em alguns cômodos, as lâmpadas serão ligadas em paralelo e, em outros, ligadas em série, como ilustrado na imagem.
[Figura: dois esquemas de instalação, cada um com um fio fase F (vermelho) e um fio neutro N (azul), com 127 V entre eles, e um interruptor ligado à fase. Circuito A: depois do interruptor, três lâmpadas, uma abaixo da outra, cada uma ligada diretamente entre o fio vermelho (que vem do interruptor) e o fio azul (neutro): lâmpadas em paralelo. Circuito B: depois do interruptor, o fio vermelho passa pela primeira lâmpada, dela segue para a segunda, dela para a terceira, e só a terceira se liga ao neutro: lâmpadas em série. Entre os dois esquemas, o desenho de uma lâmpada com os dados: 127 V, 100 W, 160 Ω.]
Com relação aos circuitos representados e seus elementos, analise a veracidade das afirmativas.
I- Em ambos os circuitos as lâmpadas podem ser consideradas como receptores, pois transformam parte da energia elétrica em energia luminosa.
II- O valor da resistência equivalente no circuito A é o mesmo do circuito B.
III- A corrente elétrica total no circuito B é de 264,5 μA.
IV- No circuito A as lâmpadas estão em paralelo e são submetidas a diferentes tensões.
V- A resistência equivalente das lâmpadas do circuito A é de aproximadamente 53,5 Ω.
As afirmativas corretas são:
A) II e III somente.
B) I, III, e V somente.
C) II e IV somente.
D) I, IV e V somente.
(Enunciado e figura: Vestibular UEMG 2024 — Universidade do Estado de Minas Gerais.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Universidade do Estado de Minas Gerais (UEMG).
Resolução comentada
O que a questão pede: julgar cinco afirmações sobre três lâmpadas de 160 Ω ligadas em paralelo (circuito A) e em série (circuito B), em 127 V.
Passo 1 — circuito A, em paralelo. Cada lâmpada está ligada direto entre fase e neutro, com os mesmos 127 V. Três resistências iguais em paralelo dão um terço de cada:
Passo 2 — circuito B, em série. A corrente atravessa as três lâmpadas, uma depois da outra; as resistências se somam:
Ou seja, cerca de 264,5 mA (miliampères).
Passo 3 — afirmação por afirmação.
I. Verdadeira. Lâmpadas são receptores (consumidores): transformam energia elétrica em luz (e boa parte em calor).
II. Falsa. 53,3 Ω no paralelo contra 480 Ω na série.
III. O valor numérico 264,5 confere com a corrente do circuito B, mas em miliampères (0,2645 A), e não em microampères.
IV. Falsa. Em paralelo, todas as lâmpadas ficam submetidas à mesma tensão (127 V); é por isso que as casas usam essa ligação.
V. Verdadeira, com a aproximação: 160/3 ≈ 53,3 Ω, perto dos 53,5 Ω citados.
Atenção: a afirmação III traz a unidade errada: a corrente é 264,5 mA ( A), não 264,5 μA ( A, mil vezes menor). Lida ao pé da letra, a III seria falsa, e o conjunto de corretas seria só I e V, que não é alternativa nenhuma. O número 264,5 mostra que o autor fez a conta certa, , e trocou o prefixo; com essa correção, as corretas são I, III e V. A alternativa D, a outra que contém I e V, exige a IV, que é claramente falsa (em paralelo a tensão é a mesma). Por isso B é a resposta mais defensável.
⚠️ A armadilha: achar que, em paralelo, cada lâmpada recebe uma parte da tensão (afirmação IV, que leva à alternativa D). Em paralelo a tensão é a mesma para todas e quem se divide é a corrente; em série é o contrário.
A ideia em uma frase: em paralelo, mesma tensão e resistência equivalente ; em série, mesma corrente e resistência : 53,3 Ω e 480 Ω.
Resposta: alternativa B (I, III e V, lendo 264,5 mA na afirmação III).
Vídeo em breve
A resolução em vídeo desta questão ainda não foi gravada. A explicação escrita acima está completa, passo a passo. Novos vídeos saem no canal do Professor Filatte.
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